孫雨峰
(張家口機(jī)械工業(yè)學(xué)校,河北 張家口 075000)
焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用,在學(xué)校教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)對(duì)其相關(guān)技術(shù)有了初步的了解和掌握,但是大部分的知識(shí)主要是理論學(xué)習(xí)。所以現(xiàn)階段增加焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng),可以有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì),幫助學(xué)生更好地適應(yīng)時(shí)代變化。也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)器人焊接智能化發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),從而提升學(xué)習(xí)興趣。
焊接機(jī)器人課程是以實(shí)際操作為核心,除了基礎(chǔ)知識(shí)文化課以外,將焊接機(jī)器人的原理、操作規(guī)程、焊接工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、安全生產(chǎn)理念等知識(shí)融入到實(shí)際操作中,實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué)。各項(xiàng)目教學(xué)根據(jù)內(nèi)容需要在理論教室、仿真機(jī)房、實(shí)訓(xùn)室、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等交替進(jìn)行。本課程在教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生技能細(xì)節(jié)訓(xùn)練和強(qiáng)化安全生產(chǎn)意識(shí)。
在焊接機(jī)器人實(shí)際教學(xué)中學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)熱情不高是重要問(wèn)題之一,學(xué)生們并不愿意積極主動(dòng)地投入到焊接機(jī)器人技術(shù)的學(xué)習(xí)中,這也就使得教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,課堂教學(xué)的效率大打折扣。那么作為焊接機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教師,有責(zé)任也有義務(wù)去為我們中國(guó)焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域注入新鮮的血液,努力提高學(xué)生對(duì)于焊接機(jī)器人的學(xué)習(xí)熱情。所以,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,就要適當(dāng)?shù)亟柚F(xiàn)代信息化技術(shù)與實(shí)操教學(xué),激發(fā)學(xué)生對(duì)于焊接機(jī)器人技術(shù)學(xué)習(xí)的熱情。焊接機(jī)器人相對(duì)其他焊設(shè)備而言,學(xué)生在日常生活中接觸得比較少的,甚至沒(méi)有過(guò)接觸,實(shí)操課可滿足學(xué)生的好奇心,為教學(xué)質(zhì)量奠定了基礎(chǔ),可以有效地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性,幫助學(xué)生燃起對(duì)于焊接機(jī)器人學(xué)習(xí)的熱情。例如,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,可以在課堂上給學(xué)生們展示焊接機(jī)器人的操作和焊接試件。
焊接機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出較高的靈活性和效益性,同時(shí)在制造業(yè)獲得了較廣泛的應(yīng)用。所以相關(guān)課程的教學(xué)尤為重要,但是受到我國(guó)焊接機(jī)器人教學(xué)水平現(xiàn)狀的制約,我國(guó)焊接機(jī)器人的實(shí)操教學(xué)環(huán)境還處于一個(gè)比較單一的階段,很多技術(shù)無(wú)法在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)重限制了焊接機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展,阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。
編程技術(shù)屬于焊接機(jī)器人焊接綜合處理與控制系統(tǒng)教學(xué)中的重要部分,焊接機(jī)器人的教學(xué)主要包含有模擬感覺(jué)器官進(jìn)行焊接的傳感技術(shù)學(xué)習(xí)、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的模型建立技術(shù)學(xué)習(xí)和進(jìn)行實(shí)際焊接控制的控制技術(shù)學(xué)習(xí),這三大技術(shù)的綜合教學(xué)促進(jìn)了焊接機(jī)器人實(shí)操教學(xué)的發(fā)展,因此對(duì)于編程教學(xué)具有較高的要求。利用傳感技術(shù),需要模擬焊接工人在實(shí)際工作過(guò)程中面對(duì)焊件的視覺(jué)、觸覺(jué)等進(jìn)行編程,系統(tǒng)構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜。并且,在模型建立過(guò)程中,需要根據(jù)焊接工人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有針對(duì)性的編程,并且需要及時(shí)調(diào)整。編程教學(xué)復(fù)雜難懂是教學(xué)中的主要障礙。
結(jié)合各項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn),通過(guò)典型案例轉(zhuǎn)化而來(lái)的生產(chǎn)任務(wù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,以完成具體產(chǎn)品的焊接加工為任務(wù)驅(qū)動(dòng),建立模塊化架構(gòu),達(dá)到“知識(shí)預(yù)習(xí),熟原理;分組匯報(bào),知方法;仿真訓(xùn)練,熟技術(shù);實(shí)焊演練,養(yǎng)技能;焊后檢驗(yàn),找缺陷”。各項(xiàng)目均按五個(gè)步驟組織教學(xué)實(shí)施。
編程的過(guò)程其實(shí)是一個(gè)很枯燥很乏味的過(guò)程,在以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,教師往往會(huì)給出一個(gè)指令,讓學(xué)生們進(jìn)行編程,在這種情況下,學(xué)生們感受不到編程的快樂(lè),而可以直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前的就僅僅是長(zhǎng)時(shí)間的輸代碼,無(wú)聊的編程,慢慢地,學(xué)生們就會(huì)對(duì)編程產(chǎn)生一種枯燥乏味甚至?xí)a(chǎn)生抵觸的心理。這極大程度地扼殺了學(xué)生對(duì)于焊接機(jī)器人學(xué)習(xí)的熱情,同時(shí),也不利于對(duì)學(xué)生編程能力的提高。所以,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,要培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。保證了學(xué)生們?cè)诰幊踢^(guò)程中的樂(lè)趣,然后學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行自主編程的過(guò)程中,不斷地嘗試,不斷地完善自己的程序,可以有效地提高學(xué)生的編程能力。
自制的軌跡模擬動(dòng)畫,讓學(xué)生對(duì)示教運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃有了更直觀的認(rèn)識(shí);自建機(jī)器人焊接缺陷庫(kù),收納了機(jī)器人焊接操作中出現(xiàn)過(guò)的焊接缺陷、原因分析及診改措施,為學(xué)生缺陷分析和診改提供強(qiáng)有力的借鑒和參考;焊縫外觀檢驗(yàn)評(píng)分系統(tǒng),使焊縫評(píng)分時(shí)間明顯縮短,且該系統(tǒng)可幫助師生快速統(tǒng)計(jì)評(píng)分結(jié)果;射線探傷和超聲波探傷技術(shù)的應(yīng)用,自己可以及時(shí)的檢驗(yàn)焊縫,直觀顯示焊縫存在缺陷。
創(chuàng)新能力是一個(gè)人最為寶貴的能力。所以,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,就可以適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。焊接機(jī)器人操作作為一個(gè)順應(yīng)時(shí)代潮流的技術(shù),教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,就要適當(dāng)?shù)亟柚@一平臺(tái),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中還將立德樹(shù)人貫穿始終,利用“焊接機(jī)器人又有新突破”等視頻提高學(xué)生對(duì)機(jī)器人焊接新理念、新技術(shù)、新應(yīng)用認(rèn)知;利用化工廠安全事故動(dòng)畫及企業(yè)工程師講解安全案例提高學(xué)生安全意識(shí);利用焊接領(lǐng)域著名先進(jìn)事跡和大國(guó)工匠精神,不斷激勵(lì)學(xué)生腳踏實(shí)地、堅(jiān)守專業(yè)、熱愛(ài)勞動(dòng)、崇尚技能、德技并修。
焊接機(jī)器人是工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求,是促進(jìn)工業(yè)智能制造的必然途徑。面對(duì)焊接機(jī)器人實(shí)際教學(xué)中產(chǎn)生的問(wèn)題,加強(qiáng)實(shí)操教學(xué),運(yùn)用現(xiàn)代化手段促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量,從綜合素質(zhì)出發(fā),提升學(xué)生掌握編程技術(shù),提升焊接水平以及增強(qiáng)協(xié)調(diào)控制能力上入手,保證焊接機(jī)器人教學(xué)質(zhì)量的提升與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。